Ултразвук за подобряване на размразяването и обелването на скариди

Традиционното зреене на скариди в саламура може да разхлаби връзката между черупката и месото, но изисква дълго накисване и внимателен контрол на солта, за да се избегне избледняване на цвета, загуба на сладост и влошаване на текстурата. Последните постижения показват, че мощният ултразвук може да замени или подобри зреенето, като ускори размразяването и разхлабването на черупката, като същевременно запази качеството на скаридите. Получете научно подкрепена информация за това как ултразвукът подобрява ефективността на преработката и качеството на крайния продукт от замразени скариди.

Обелване на скариди и предизвикателствата пред него

Обелването на скаридите е един от най-големите разходни фактори при преработката на ракообразни. Студеноводните видове като Pandalus borealis имат много силна връзка между мускулите и черупката, което прави прясно уловените скариди изключително трудни за механично обелване. За да решат този проблем, преработвателите традиционно използват саламуриране или зреене в лед в продължение на 1-3 дни, което позволява на ендогенните ензими и дифузията на солта да отслабят прикрепването. Въпреки това:

• при продължително накисване има риск от загуба на червения/жълтия цвят,
• прекомерното усвояване на сол променя вкуса и намалява сладостта,
• продължително време увеличава риска от микроби и
• ледената кристализация по време на замразяване може да увреди тъканта без подходяща концентрация на сол.

Съвременна алтернатива е сонирането, което действа по-скоро физически (кавитация, микроструйки, сили на срязване), отколкото химически, като осигурява едновременно бързо размразяване и ускорено разхлабване на обвивката при минимално разграждане на продукта.

 

 

Как ултразвукът подобрява размразяването на скаридите

Бърз пренос на топлина чрез кавитация

Ултразвукът създава микроскопични мехурчета в течността около скаридата. Тези мехурчета се разширяват и свиват бурно - явление, наречено акустична кавитация.
Според Li et al. (2024):
Ултразвукът намали времето за размразяване от 87 минути (размразяване на въздух) и 66 минути (размразяване на вода с поток) до 48 минути, което представлява ускорение от 48,9%.

 

 

Това се случва поради свиването на кавитационните мехурчета:

• генерират ударни вълни и микроструи,
• изтънява термичния граничен слой около храната,
• и ускоряват топенето на вътрешните ледени кристали.

Защита срещу окисление на липиди/протеини

Li et al. (2024) показват, че комбинирането на ултразвук с леко основна електролизирана вода (SBEW) предотвратява:

• MDA (маркер за липидно окисление) спада до 0,62 nmol/mg при ултразвук + SBEW спрямо 0,83 nmol/mg при размразените на въздух скариди.
• Карбонилите (окисление на протеините) са най-ниски при третираните с ултразвук скариди (1,63 nmol/mg спрямо 3,21 nmol/mg при размразяване на въздуха).

Запазване на мускулната структура и задържане на вода

Ултразвуково размразяване (UST):

• запазва целостта на мускулните влакна, като при обработените с ултразвук проби от SBEW се наблюдават плътно подредени влакна, подобни на тези при пресните скариди.
• води до най-ниска загуба при размразяване (4,06%) и най-ниска загуба при готвене в сравнение с всички останали методи.

 

 

Ултразвуково подобрено белене на скариди

1. Кавитацията физически отслабва границата между черупката и мускула

   Dang et al. (2018) установяват, че мощният ултразвук при 24 kHz създава:

   • спираловидни вдлъбнатини по повърхността на черупката,
   • ерозия на слоя епикутикула,
   • повишена порьозност,
   • микроканали, простиращи се към мембранния слой.

   Тези структурни промени значително подобряват освобождаването на обвивката.
   SEM изображенията на стр. 37 ясно показват вдлъбнатини върху третираните с US и US+ензим скариди, докато суровите и само ензимните проби остават гладки.

 

2. Ултразвукът намалява работата по обелването и увеличава добива

   Когато се използва преди или по време на зреенето на ензимите:

   • Работата по обелването намалява от 7,8 mJ/g (сурово) на 3,9 mJ/g, което представлява намаление с 50%.
   • Увеличава се добивът на месо (до ~90% в зависимост от състоянието).
   • Делът на напълно обелените скариди се увеличава значително.

   Ултразвукът сам по себе си вече подобрява пилинга; комбинираният ултразвук + ензим е още по-мощен.

 

3. Усилена дифузия на ензими през ултразвукови микроканали

   Предложеният механизъм води до:

   1. Образуват се кавитационни ями “входни точки” в черупката.
   2. Тези ями се свързват с по-дълбоки микроканали.
   3. Ензимите - независимо дали са ендогенни или добавени - проникват по-бързо и хидролизират връзката между мускула и черупката.

   Това позволява:

   • по-кратко съзряване (часове вместо 1-3 дни),
   • по-малък риск от избледняване на цвета или загуба на сладост,
   • по-ниски нужди от сол в сравнение със саламурата.

 

4. Минимално въздействие върху цвета и текстурата

   За разлика от дългите солни вани, ултразвуковите процедури:

   • не променя цветовите параметри L*, a*, b* в сравнение със суровите скариди,
   • не уврежда текстурата (твърдостта, еластичността и дъвчащата способност остават сравними).

   Това прави ултразвука много по-безопасен от прекомерното насищане в саламура, което, както е известно, притъпява цвета и намалява сладостта.

Соникация в сравнение с размиване

Ултразвукът осигурява по-контролиран, по-бърз и по-чист механизъм от дифузията на сол.

Параметър	Традиционно зреене в саламура	Методи, базирани на ултразвук
Час	12-48h	3-4 часа (САЩ + ензим)
Използване на сол	Висок	Нисък или никакъв
Риск от прекомерно намокряне	Висок	Много ниско
Пилинг работа	Умерен	Намаляване с до 50%
Запазване на цветовете	Често се намалява	Поддържан
сладост	Може да намалее	Поддържан
Текстура	загуба на пружинираност	Консервиран
Микробен риск	По-висока (дълго време за обработка)	По-ниска (кратък процес)